Bài giảng Cơ khí đại cương: Chương 2 - ĐH Bách Khoa HN

Chương 2 - Vật liệu dùng trong cơ khí. Chương này cung cấp cho người học những kiến thức về: Khái niệm về vật liệu dùng trong lĩnh vực cơ khí, các tính chất cơ bản của vật liệu kim loại, cấu tạo và sự kết tinh của kim loại, khái niệm cơ bản về hợp kim,… Mời các bạn cùng tham khảo.

Trang 1

© B ộ môn Hàn & Công ngh ệ Kim lo ạ i - Đ HBKHN, Email: bmhan-fme@mail.hut.edu.vn, Đ T: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 1/62

I Khái niệm về vật liệu dùng trong lĩnh vực cơ khí

II Các tính chất cơ bản của vật liệu kim loại

X Kim loại và hợp kim màu

XI Vật liệu phi kim – Vật liệu nano

III Cấu tạo và sự kết tinh của kim loại

IV Khái niệm cơ bản về hợp kim

Student VersionCuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Trang 2

© B ộ môn Hàn & Công nghStudent Versionệ Kim lo ạ i - ĐCuuDuongThanCong.comHBKHN, Email: bmhan-fme@mail.hut.edu.vn, Đ T: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543https://fb.com/tailieudientucntt 2/62

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

II.1- C ơ tính C ơ tính là đặ c tr ư ng c ơ h ọ c bi ể u th ị kh ả n ă ng c ủ a kim lo ạ i và h ợ p kim ch ị u tác d ụ ng

Trang 8

Trang 9

Trang 10

II.1- C ơ tính

II.1.3 Độ giãn dài t ươ ng đố i [ δδδδ %]

- Là t ỷ l ệ tính theo ph ầ n tr ă m gi ữ a l ượ ng giãn dài

Trang 11

II.2- Lý tính

Trang 12

II.3- Hó a tính

- Là độ bền của kim loại đối với những tác dụng hoá học của các

chất khác như Ôxy, Axit, v.v Mà không bị phá huỷ.

Ví dụ như trong cắt khí Ôxy-Axêtylen

Trang 13

II.4- Tí nh công nghệ

Trang 14

Trang 15

III.1- Cấ u tạ o củ a kim loạ i nguyên chấ t

Trang 16

Trang 17

Trang 18

â B ộ mụn Hàn & Cụng ngh ệ Kim lo ạ i - Đ HBKHN, Email: bmhan-fme@mail.hut.edu.vn, Đ T: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 18/62

III.1- Cấ u tạ o củ a kim loạ i nguyờn chấ t

3 Lục phương dày đặc :

Ký hiệu:

Trang 19

III.2- S ự k ế t tinh c ủ a kim lo ạ i

- Kim lo ạ i chuy ể n tr ạ ng thái t ừ L ỏ ng sang R ắ n K ế t tinh

R ắ n

Đường nguội

Trang 20

III.2- S ự k ế t tinh c ủ a kim lo ạ i

Trang 21

Trang 22

IV.1 Pha

IV.2 Nguyên

NGUYÊN là m ộ t v ậ t ch ấ t độ c l ậ p có thành ph ầ n không đổ i, t ạ o nên các pha c ủ a h ệ Trong m ộ t s ố

tr ưườ ng h ợ p nguyên c ũ ng là các nguyên t ố hoá h ọ c ho ặ c là h ợ p ch ấ t hoá h ọ c có tính ổ n đị nh cao

Trang 23

IV.3 Các t ổ ch ứ c c ủ a h ợ p kim

IV.3.1 Dung dị ch đặ c

Trang 24

Nh ữ ng nguyên t ố không hoà tan vào nhau cũ ng không liên k ế t để t ạ o thành ph ầ n

h ợ p ch ấ t hoá h ọ c mà ch ỉ liên k ế t vớ i nhau b ằ ng l ự c c ơ h ọ c thu ầ n tuý, thì g ọ i là

h ệ h ợ p kim đ ó là h ỗ n h ợ p c ơ h ọ c.

Trang 25

IV.4 Giả n đồ trạ ng thá i củ a hợ p kim

Gi ả n đồ tr ạ ng thái là s ự bi ể u di ễ n quá trình k ế t tinh c ủ a h ợ p kim

Cá ch xây dự ng giả n đồ trạ ng thá i củ a hệ Hợ p kim

®ưêng nguéi

Trang 26

IV.4 Giả n đồ trạ ng thỏ i củ a hợ p kim

Đưa tất cả các điểm tới hạn lên 1 giản đồ tổng hợp, ta có giản đồ trạng thái của hệ hợp kim

Trang 27

Trang 28

Trang 29

Trang 30

V.1 Gi ả n đồ tr ạ ng thái Fe-Fe3C (S ắ t-Cácbon)

Trang 31

Trang 32

không quyết định tc Cơ

học Chỉ có ý nghĩa khi gia

công Áp lực và Nhiệt

luyện.

Trang 33

V.2 Các t ổ ch ứ c h ợ p kim Fe - C

αααα : Dung dịch đặc xen

kẽ của C trong Fe αααα

Tại 727 o C hoà tan 0,02%C

Trang 34

Trang 35

- Độ cứng cao, Dòn (do Xê

cao)

Trang 36

Trang 37

V.2 Các t ổ ch ứ c h ợ p kim Fe - C

Trang 38

Trang 39

VI.1 Khỏ i niệ m

- Thép cacbon là hợp kim của

Fe-C với hàm lượng cacbon

nhỏ hơn 2,14%.

- Ngoài ra trong thép cacbon

còn chứa một lượng tạp chất

Nguyên tố ảnh hưởng lớn : Cacbon Chỉ cần thay đổi một

lượng rất nhỏ C, đã làm thay đổi nhiều tính chất lý, hoá của thép

- C tăng Độ cứng và độ bền của thép tăng lên còn độ

dẻo và độ dai lại giảm xuống

- Thay đổi hàm lượng cacbon làm thay đổi cả tính

công nghệ, tính đúc, tính hàn và tính rèn dập

Trang 40

VI.2 Phõn loạ i

VI.2.1 Theo tổ chức tế vi và hàm lượng C

( trên giản đồ trạng thái)

VI.2.2 Theo hàm lượng C thường dùng.

VI.2.3 Theo phương pháp luyện kim VI.2.4 Theo phương pháp khử Ôxy

Trang 41

VI.2 Phân loạ i

VI.2.5 Theo công dụ ng

ThÐp cacbon th«ng dông

(thÐp thưêng)

ThÐp cacbon kÕt cÊu ThÐp cacbon dông cô

Trang 42

VI 2.5 Theo công dụ ng

Trang 43

Trang 44

Trang 45

Trang 46

VII.1 Khỏ i niệ m

GANG là hợp kim Fe- C, hàm lượng

C từ 2,14% ~ 6,67%

chất Si, Mn, S, P và các nguyên tố khác.

Do hàm lượng C cao hơn nên:

- Tổ chức của gang ở nhiệt độ thường cũng như ở nhiệt

độ cao tồn tại lượng Xementit cao

- Đặc tính chung của gang là cứng và dòn, có nhiệt độ

nóng chảy thấp và dễ dúc

Thành phần tạp chất trong gang gây ảnh hưởng

khác so với thép cacbon.

- Cùng với C, nguyên tố Si thúc đẩy sự

graphit hoá, nghĩa là phân huỷ Fe 3 C

thành Fe và cacbon tự do khi kết tinh.

- Ngược lại Mn lại cản trở sự graphit

hoá nhằm tạo ra Fe 3 C của gang trắng.

Lượng Si thay đổi trong gang ở giới

hạn từ 1,5 ữữữữ 3,0 còn Mn thay đổi tương

ứng với Si ở giới hạn 0,5 ữữữữ 1,0%

- Tạp chất S và P làm hại đến cơ tính của gang Nhưng nguyên tố P phần nào làm tíng tính chảy loãng, tíng tính chống mài mòn do đó có thể hàm lượng đến 0,1 ữữữữ 0,2%P

- Cacbon càng nhiều thì khả năng graphit hoá càng mạnh, nhiệt độ nóng chảy càng giảm

tăng tính đúc Nhng tăng hàm lượng cacbon sẽ làm giảm độ bền, tăng dòn Vì vậy trong gang xám chẳng hạn, hàm lượng cacbon giới hạn từ

2,8 ữữữữ 3,5%

Trang 47

VII.2 Phân loạ i

Trang 48

Trang 49

Định dạng
Số trang	62
Dung lượng	6,1 MB